多體節(jié)蛇形機器人運動控制研究與實現(xiàn).pdf

1、特種機器人是現(xiàn)在機器人發(fā)展的一個重要方向，其中蛇形機器人又是一個很有發(fā)展?jié)摿Φ姆种АＩ咴谧匀唤缬兄鴱V泛的分布，各種不同地形環(huán)境都可以見到它們的身影，它們的運動有著特殊的適應性，獲得這種強大的地形適應能力，對機器人移動能力的發(fā)展有著推動作用。從運動理論，結構設計，電路設計，軟件設計，仿真與實驗這5個方面對蛇形機器人進行研究。
　　在運動理論方面，從模仿尺蠖的三連桿蠕動出發(fā)，推導出來一般性的蛇形機器人蜿蜒運動規(guī)律，并對理想性進行了分析

2、，在此基礎上，推導出了水平面蜿蜒的理想曲線，并對其進行了動力學分析；在蜿蜒運動的基礎上，獲得了螺旋線運動的控制方法，并對這種運動的數(shù)學模型進行了初步分析；此外，還發(fā)現(xiàn)了側向滾動運動的實現(xiàn)方式。
　　在蛇形機器人的結構實現(xiàn)方面，從已有蛇形機器人的常用結構分析，決定使用萬向節(jié)連接方式；體節(jié)主要由動力模塊和連接臂組成，動力模塊由主安裝座，副安裝座，平板安裝座，L型安裝座組成，連接臂用于連接兩個相鄰的動力模塊。
　　在電路設計方面，

3、控制電路的總體邏輯是一個鏈式結構，每個體節(jié)只能與相鄰的前后兩個體節(jié)通信，每個體節(jié)一個控制中心，動力是兩個舵機，每個體節(jié)自帶電源，且電源開關由頭體節(jié)控制。
　　在軟件設計方面，普通體節(jié)程序主要包括基于USART的傳輸控制系統(tǒng)，電壓監(jiān)測系統(tǒng)，運動控制系統(tǒng)，頭體節(jié)沒有運動控制系統(tǒng)，但是多了體節(jié)電源控制系統(tǒng)和基于NRF24L01的傳輸控制系統(tǒng)。
　　最后是對蛇形機器人的仿真和實驗。仿真軟件使用Pre/E，對機器人的各種運動進行仿真，